electrc3b3nica-teorc3ada-de-circuitos-y-dispositivos-electrc3b3nicos-r-boylestad-10m-edicic3b3n

10 DIODOS
SEMICONDUCTORES
En el material tipo p el número de huecos excede por mucho al de electrones, como se muestra
en la figura 1.11b. Por consiguiente:
En un material tipo p, el hueco es el portador mayoritario y el electrón el minoritario.
Cuando el quinto electrón de un átomo donador abandona el átomo padre, el átomo que queda
adquiere una carga positiva neta: de ahí el signo más en la representación de ión donador. Por
las mismas razones, el signo menos aparece en el ión aceptor.
Los materiales tipo n y p representan los bloques de construcción básicos de los dispositivos
semiconductores. En la siguiente sección veremos que la “unión” de un material tipo n con
uno tipo p producirá un elemento semiconductor de considerable importancia en sistemas
electrónicos.
1.6 DIODO SEMICONDUCTOR
●
Ahora que los materiales tanto tipo n como tipo p están disponibles, podemos construir nuestro
primer dispositivo electrónico de estado sólido. El diodo semiconductor, con aplicaciones demasiado
numerosas de mencionar, se crea uniendo un material tipo n a un material tipo p, nada
más que eso; sólo la unión de un material con un portador mayoritario de electrones a uno con
un portador mayoritario de huecos. La simplicidad básica de su construcción refuerza la importancia
del desarrollo de esta área de estado sólido.
Sin polarización aplicada (V 0 V)
En el momento en que los dos materiales se “unen”, los electrones y los huecos en la región de
la unión se combinan y provocan una carencia de portadores libres en la región próxima a la
unión, como se muestra en la figura 1.12a. Observe en la figura 1.12a que las únicas partículas
mostradas en esta región son los iones positivos y negativos que quedan una vez que los portadores
libres han sido absorbidos.
–
–
+ + +
+ –
– –
– + +
+ + +
– –
+ –
– + +
Región de agotamiento
–
+
– + +
+
–
+
+ –
– +
–
+
– – + + – +
p
n
– – –
–
+
– –
Contacto
metálico
I D = 0 mA
+ V D = 0 V –
(sin polarización)
(a)
I D = 0 mA
+ V D = 0 V –
(sin polarización)
I e
Flujo de portadores
minoritarios
I h
I D = 0 mA
I h
I e
p
(b)
n
(c)
Flujo de portadores
mayoritarios
FIG. 1.12
Una unión tipo p–n con polarización interna: (a) una distribución de carga interna; (b) un símbolo
de diodo, con la polaridad definida y la dirección de la corriente; (c) demostración de que el flujo
de portadores neto es cero en la terminal externa del dispositivo cuando V D 0 V.